Felipe
Urbina
Parada

Doctor en Ingeniería de Sistemas Complejos. Investigo la emergencia y dinámica de sistemas con muchos componentes interactuantes: autómatas celulares, redes complejas, modelos de espín y sistemas de agentes.

Sistemas Complejos Autómatas Celulares Física Computacional Dinámica No Lineal Redes Complejas
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Felipe Urbina Parada

Felipe Urbina Parada, PhD

Investigador · Profesor Asociado
CentroMultidisciplinario de Física, U. Mayor
CiudadSantiago, Chile
ORCID0000-0003-2640-7346 ↗
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Emailfurbinaparada@gmail.com

Soy Físico de la Universidad de Concepción con doctorado en Ingeniería de Sistemas Complejos por la Universidad Adolfo Ibáñez. Me desempeño como Investigador y Profesor Asociado en el Centro Multidisciplinario de Física de la Universidad Mayor, Santiago.

Mi investigación se sitúa en la intersección entre la física estadística y la ciencia de los sistemas complejos: estudio cómo el comportamiento global emerge de reglas locales simples, tanto en sistemas físicos (modelos de espín, cadenas de rotores magnéticos) como en sistemas abstractos (autómatas celulares, redes de agentes, mercados financieros).

En los últimos años he trabajado en dinámica de autómatas como el modelo Q2R-Potts, modelo basado en agentes para estudiar y comprender la evolución del lenguaje, propagación de procesos epidémicos en agentes autopropulsados, magnetismo de baja dimensionalidad y sistemas de alerta temprana para burbujas financieras usando máquinas de Boltzmann restringidas.

Todo esto, para estudiar fenómenos como las transiciones de fases, auto-organización, sincronización y otros.

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Colaboro activamente con grupos de la Universidad de Concepción, la Universidad Adolfo Ibáñez y centros internacionales. También tengo interés en proyectos IoT y aplicaciones de física estadística a datos reales.

Áreas
Líneas de investigación
⬛

Autómatas celulares

Dinámica de orden-desorden en autómatas Q2R y modelos de Potts. Emergencia de comportamiento complejo desde reglas de actualización local.

🧲

Magnetismo de baja dimensión

Cadenas de rotores magnéticos 1D: comparación dumbbell vs Landau-Lifshitz. Dinámica de frecuencia y estructuras complejas emergentes.

🗣

Evolución del lenguaje

Modelado de la formación del lenguaje humano como fenómeno emergente en sistemas de agentes. Estudio de transiciones de fase, auto-organización y propiedades de escalamiento tipo Zipf en modelos descentralizados de comunicación.

🕸

Redes complejas

Topología y dinámica en redes. Colaboraciones en propagación y análisis de estructuras en contextos biológicos y sociales.

Proyectos
Proyectos
🔬 Investigación
FONDECYT Iniciación Activo

Emergence of Human-Like Language Formation: Phase Transitions and Self-Organization in an Agent-Based Model

Modelado de la formación del lenguaje humano como un fenómeno emergente en sistemas de agentes. Estudio de transiciones de fase y auto-organización que dan origen a estructuras lingüísticas complejas.

FONDECYT Iniciación N° 11260633 · 2026–2028
⚙️ Aplicados
Interdisciplinario Activo

AstroPrinted

Construcción de un telescopio automatizado, económico y accesible mediante impresión 3D y microcontroladores Arduino. Conecta la observación astronómica con escuelas y comunidades a lo largo de Chile. Iniciativa conjunta con la Dra. Ximena Ramos, con 5 estudiantes de pregrado y dos escuelas involucradas.

CMF, Universidad Mayor · En curso Ver proyecto ↗
IoT Activo

Redes de sensores inteligentes para monitoreo ambiental

Diseño y despliegue de redes IoT basadas en principios de sistemas complejos para monitoreo de variables ambientales en tiempo real. Análisis de datos con modelos estadísticos.

Universidad Mayor · 2023–presente
Output
Publicaciones seleccionadas
2026

Growth of clusters and scale-free distribution at the phase transition point of the two-dimensional Q2R-Potts model

Urbina F., Tortella J., Montalva-Medel M. & Borotto F.A.
Physical Review E, 113, 024118
doi:10.1103/6yd1-b1jq ↗
Q1
2026

Mapping semantic bias in UNESCO intangible heritage metadata through community detection in South America

Vera Zúñiga J., Urbina Parada F. & Cornejo Meza D.
npj Heritage Science, 14, 133
doi:10.1038/s40494-026-02400-2 ↗
Open Access
2026

Permutation entropy and statistical complexity in graph-based representations across world languages

Urbina-Parada F. & Vera J.
EPL (Europhysics Letters)
doi:10.1209/0295-5075/ae397f ↗
Q1
2025

Nutritional modulation of host physiology, behavior, and gut microbiome in the captive rodent Octodon degus

Rivera D.S., Beltrán V., Hoepfner C., … Urbina F.
Scientific Reports, 15, 43130
doi:10.1038/s41598-025-26991-1 ↗
Open Access
2025

Stock Market Bubble Warning: A Restricted Boltzmann Machine Approach Using Volatility–Return Sequences

Valle M.A., Lavín J. & Urbina F.
Applied Sciences (Switzerland), 15(10), 5613
doi:10.3390/app15105613 ↗
Open Access
2024

Order-disorder on cluster dynamics in the Q2R-Potts cellular automaton

Tortella J., Urbina F. & Borotto F.
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, 2024(5), 053203
doi:10.1088/1742-5468/ad401d ↗
Q1
2023

Sequential epidemic-like spread between agglomerates of self-propelled agents in one dimension

De Castro P., Urbina F., Norambuena A. & Guzmán-Lastra F.
Physical Review E, 108(4), 044104
doi:10.1103/PhysRevE.108.044104 ↗
Q1
2022

Frequency dynamics of a chain of magnetized rotors: dumbbell model vs Landau-Lifshitz equation

Urbina F., Franco A.F. & Concha A.
Journal of Physics: Condensed Matter, 34(48), 485801
doi:10.1088/1361-648X/ac976f ↗
Q1
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Visualizaciones
Figuras representativas
FIG. 8 — Snapshot of the Q2R-Potts lattice at critical energy E/N ≈ −1.56, t = 1.5×10⁷, showing chessboard-like structure
Physical Review E · 2026
Snapshot del látice Q2R-Potts en energía crítica
FIG. 8 — Estado del látice en E/N ≈ −1.56, t = 1.5×10⁷. Los estados forman una estructura tipo tablero de ajedrez característica del punto crítico.
doi:10.1103/6yd1-b1jq ↗
FIG. 3 — Evolution of distribution rho_t(M) to rho_t+1(M) in the Q2R automaton
Physical Review E · 2016
Evolución de la distribución ρt(M) en el autómata Q2R
FIG. 3 — La fracción en el intervalo Ik se redistribuye hacia ρt+1(M). La distribución normalizada define el elemento wik de la columna i-ésima de la matriz de transferencia.
doi:10.1103/PhysRevE.94.062140 ↗
Fig. 3 — Entropy-complexity plane for all languages: (a) comparison with Erdős-Rényi random graphs G(n,p), (b) 3D histogram of language density in the H-C plane
EPL (Europhysics Letters) · 2026
Plano entropía-complejidad para todos los lenguajes
Fig. 3 — (a) Comparación entre lenguajes y grafos aleatorios de Erdős-Rényi G(n,p). (b) Histograma 3D de densidad en el plano (H,C): la mayoría de los casos se concentra en baja entropía y baja complejidad.
doi:10.1209/0295-5075/ae397f ↗
Figure 1 — Size of effective vocabulary V versus ambiguity parameter phi for different neighborhood radii r in an agent-based model of language formation
Agent-based model · Lenguaje
Vocabulario efectivo ⟨V⟩ vs. parámetro de ambigüedad φ
Figure 1 — Tamaño del vocabulario efectivo para p = 128 agentes con matriz léxica 64×64. La aproximación mean-field (r = Random) exhibe una transición abrupta que sugiere propiedades de escalamiento.
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Mecánica clásica, termodinámica y electromagnetismo para estudiantes de ingeniería y ciencias.

Pregrado

Física Computacional

Métodos numéricos, simulación Monte Carlo y modelado computacional de sistemas físicos.

Pre y Posgrado

Sistemas Complejos

Autómatas celulares, redes complejas y dinámica no lineal. Diseño e implementación de modelos basados en agentes y simulaciones de sistemas dinámicos.

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Order-disorder on cluster dynamics in the Q2R-Potts cellular automaton · Publicado en J. Stat. Mech. (2024)

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Pregrado Finalizado
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Dispositivos IoT para monitoreo a bajo costo con análisis integrados · Ciencia de datos e inteligencia artificial

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AstroTronik: Sistema de control automático para telescopios impresos en 3D mediante enlace inalámbrico con dispositivos móviles · Ingeniería Civil Electrónica, Universidad Mayor

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